A missão Double Asteroid Redirection Test (DART) colidiu com sucesso uma espaçonave no asteroide Dimorphos em 26 de setembro de 2022

A DART foi a primeira missão a testar uma técnica de deflexão de asteroides. Crédito da imagem: NASA/Johns Hopkins APL

A missão Double Asteroid Redirection Test (DART) da NASA foi projetada para testar um método de desviar um asteroide para defesa planetária, usando a técnica de "impactador cinético".

A DART colidiu com um pequeno asteroide, Dimorphos, em uma tentativa de alterar a velocidade orbital da lua em uma fração de um por cento, de acordo com a NASA. Embora Dimorphos não represente uma ameaça para a Terra, a missão ambiciosa simula o que os cientistas da NASA fariam se um asteroide se dirigisse à Terra.

POR QUE A MISSÃO DART É IMPORTANTE?

Embora a ameaça dos impactos de asteroides seja pequena, é uma ameaça, e algo para o qual devemos estar preparados. Nós só precisamos olhar para eventos de impacto passados, como o enorme impacto do asteroide Chicxulub, que é creditado com a extinção dos dinossauros há 65 milhões de anos, para ver os efeitos catastróficos que um impacto pode ter na vida na Terra. 

O risco de um impacto catastrófico de um asteroide na Terra é remoto, mas real, disseram cientistas da NASA. A NASA encontrou cerca de 40% dos grandes asteroides com até 140 metros de largura que podem representar uma ameaça para a Terra e regularmente varre o céu em busca de mais. A NASA também está desenvolvendo um novo telescópio espacial sentinela chamado Near-Earth Object Surveyor, projetado especificamente para procurar asteroides perigosos no sistema solar. Essa missão pode ser lançada até 2026.

A detecção precoce de asteroides próximos da Terra é o primeiro passo na defesa planetária. Aproximadamente 30 novas descobertas de asteroides próximos da Terra são feitos a cada semana e, no início de 2019, havia mais de 19.000 asteroides próximos da Terra descobertos, de acordo com a NASA. 

OBJETIVO DA MISSÃO DART

A DART colidiu com Dimorphos em uma tentativa de mudar a órbita da lua. Crédito da imagem: NASA/Johns Hopkins APL

O alvo da DART era o sistema binário de asteroides Didymos, que significa "gêmeo" em grego. O sistema consiste em um asteroide próximo da Terra, Didymos, medindo 780 metros de diâmetro e sua lua Dimorphos medindo 160 metros de diâmetro. 

A DART impactou deliberadamente a lua Dimorphos a velocidades de 6,6 km/s (4,1 milhas por segundo). São impressionantes 23.760 km/h (14.760 mph). 

Um impacto a essa velocidade deve fazer com que a velocidade orbital da lua mude em uma fração de um por cento e essa mudança deve ser suficiente para alterar seu período orbital em vários minutos. Segundo a NASA, a mudança na órbita de Dimorphos em torno de Didymos será observada e medida por telescópios na Terra, para ver se a missão foi bem-sucedida. 

A cientista planetária Nancy Chabot, da JHUAPL, falou sobre a estratégia da missão em uma publicação para revista How It Works. 

“Um dos principais desafios tecnológicos da missão é mirar em um pequeno asteroide no espaço em alta velocidade, quando esse asteroide nunca havia sido fotografado por uma espaçonave anteriormente”, disse Chabot. 

“Sabemos de outros asteroides que foram explorados, que eles têm uma variedade de formas, estruturas internas, propriedades de superfície e pontos fortes, e essas características influenciarão o quanto o asteroide Dimorphos é desviado em sua órbita em torno de Didymos”.

A JORNADA DA DART PARA DIMORPHOS

Ilustração mostrando a comparação de tamanho entre DART, Didymos e Dimorphos. Local da DART entre um ônibus e o Arco do Triunfo em termos de tamanho. Dimorphos está localizado entre a Estátua da Liberdade e a Grande Pirâmide de Gizé. Enquanto Didymos está entre o One World Trade Center e o Burj Khalifa. Crédito da imagem: NASA/Johns Hopkins APL

DART era uma nave espacial simples. De acordo com a JHUAPL, um veículo principal em forma de caixa media aproximadamente 1,2 x 1,3 x 1,3 metros (3,9 x 4,3 x 4,3 pés) aproximadamente do tamanho de uma geladeira. Cada um dos dois grandes painéis solares tinha 8,5 metros de comprimento quando totalmente implantado. A espaçonave DART continha apenas um instrumento, Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical Navigation (DRACO). (Acontece que, se seu objetivo principal é colidir com um asteroide, você não precisa levar muito com você). 

Uma vez que a espaçonave DART foi lançada em um SpaceX Falcon 9, ela implantou seus Roll-Out Solar Arrays (ROSA) para se alimentar na jornada para Didymos. Os cientistas testaram as matrizes ROSA a bordo da Estação Espacial Internacional em junho de 2017 e foram consideradas adequadas para fornecer a energia necessária para suportar o sistema de propulsão elétrica da DART, de acordo com a NASA. (Na verdade, a NASA adicionou versões maiores das matrizes ROSA à rede elétrica da estação espacial.) A espaçonave DART também usou o sistema de propulsão elétrica solar da NASA Evolutional Xenon Thruster-Commercial (NEXT-C) de última geração e eficiente em combustível como parte de sua propulsão no espaço. 

De acordo com o JHUAPL, a DART foi guiada até seu alvo Dimorphos por um sofisticado software de navegação autônoma. Não é tarefa fácil localizar um alvo com 160 metros de diâmetro há 11 milhões de quilômetros de distância da Terra. O software de navegação foi projetado para identificar Didymos e Dimorphos e distinguir entre os dois, para que a espaçonave DART pudesse ser direcionada para o corpo menor, Dimorphos. 

À medida que a espaçonave se aproximava de seu alvo, uma câmera de alta resolução a bordo, a câmera DRACO ajudou a navegar a espaçonave DART e a fazer medições do asteroide alvo, incluindo o tamanho e a forma de Dimorphos. DRACO é baseado em uma câmera LORRI da nave espacial New Horizons da NASA. 

IMPACTO DA DART NO ASTEROIDE

Uma série de imagens capturadas pela espaçonave DART enquanto acelerava para impactar o asteroide Dimorphos em 26 de setembro de 2022. Crédito da imagem: NASA/JHUAPL

A DART atingiu com sucesso Dimorphos em 26 de setembro às 19h14 EDT (2314 GMT) no que a agência espacial dos EUA anunciou como o primeiro teste de defesa planetária do mundo. 

Apesar da colisão no alvo, houve uma mistura de calma e expectativa no centro de controle da missão da DART em JHUAPL enquanto a espaçonave acelerava em direção à sua destruição. A colisão ocorreu sem problemas, então os engenheiros não tiveram que tentar um dos 21 planos diferentes de contingência que eles prepararam para o caso.

Grande parte das últimas quatro horas da DART foram automatizadas, com o sistema de navegação da espaçonave travando em Dimorphos na hora final de sua aproximação. A câmera principal da DART transmitia uma foto para a Terra a cada segundo até que o feed escureceu quando a espaçonave colidiu com o asteroide. 

Durante os momentos finais da DART, fotos da espaçonave revelaram detalhes impressionantes de Didymos e Dimorphos. A lua nunca tinha sido vista antes. A DART o revelou como um novo mundo estranho, um asteroide em forma de ovo coberto de pedregulhos e terreno irregular. 

COMPANHEIRO DA DART: LICIACUBE

O LICIACube testemunhou o impacto da DART com o Dimorphos. Nesta imagem, uma equipe de engenheiros inspeciona o LICIACube no Laboratório de Física Aplicada John Hopkins. Crédito da imagem: NASA/Johns Hopkins APL/Ed Whitman

De acordo com a NASA, a espaçonave DART não fez sua jornada para o binário de asteroides próximo da Terra sozinha, pois a espaçonave foi acompanhada por LICIACube (Cubesat italiano leve para imagens de asteroides). LICIACube é um cubesat fornecido pela Agência Espacial Italiana e construído pela empresa italiana de engenharia aeroespacial Argotec. 

O pequeno cubesat pesa apenas 14 quilos e mede aproximadamente o comprimento da mão e do antebraço de um adulto. Ele está equipado com duas câmeras ópticas e seguiu a DART em direção a Dimorphos antes de se instalar para assistir a colisão a uma distância segura, de cerca de 1.000 km. 

O papel do LICIACube foi observar o impacto para ajudar a confirmar se o experimento funcionou. 

A câmera LEIA do LICIACube fotografou a Terra em 21 de setembro de 2022, para se preparar para o impacto da DART dias depois. Crédito da imagem: ASI/NASA

"O LICIACube vai... realizou um 'fast fly-by' cerca de 3 minutos após o impacto da DART a uma distância mínima de cerca de 55 km [34 milhas] da superfície de Dimorphos em sua aproximação mais próxima", disse Mazzotta Epifani, astrônoma do Instituto Nacional de Astrofísica (INAF) e co-investigadora da missão LICIACube. 

“A obtenção de imagem pelas duas câmeras a bordo foi quase contínua por cerca de 10 minutos e foi dedicada ao impacto do alvo e aos lados sem impacto, bem como à pluma produzida pelo impacto da DART”.

O LICIACube enviou as imagens para a Terra, mas Mazzotta Epifani alertou que pode levar semanas para obter todos os dados. 

TODOS OS OLHOS EM DART

Um mapa mostrando alguns dos observatórios que contribuem para a campanha DART. Crédito da imagem: NASA/Johns Hopkins APL/Nancy Chabot/Mike Halstad

O LICIACube não foi a única espaçonave a observar a colisão do asteroide DART, outras espaçonaves também entraram em ação como o novo Telescópio Espacial James Webb da NASA, o Telescópio Espacial Hubble e a espaçonave Lucy em sua própria missão de asteroide, todos rastrearam a colisão de seus respectivos pontos de vista em todo o sistema solar.

Na Terra, mais de três dúzias de telescópios ao redor do mundo, pelo menos um em cada continente, foram preparados para seguir o sistema binário Didymos-Dimorphos. Eles agora estão prontos para observar o par ao longo de seis meses para investigar o quanto mais rápido Dimorphos está se movendo agora em sua órbita e se o teste de redirecionamento foi bem-sucedido.

O QUE ACONTECE DEPOIS?

A Agência Espacial Europeia (ESA) está planejando uma missão de investigação pós-impacto chamada Hera. A espaçonave está planejada para ser lançada em outubro de 2024, de acordo com o site da missão e alcançar o sistema binário Didymos em dezembro de 2026. 

A espaçonave Hera da ESA será acompanhada por dois cubesats. Juntos, eles realizarão levantamentos de Didymos e Dimorphos, prestando atenção especial à cratera deixada pela colisão da DART com o Dimorphos. A missão Hera também visa determinar uma massa precisa de Dimorphos, de acordo com JHUAPL. 

Embora as duas missões, DART e Hera, sejam projetadas e operadas de forma independente, juntas elas melhorarão nossa compreensão das tecnologias de defesa planetária. Os membros da equipe de ambas as missões fazem parte de uma colaboração internacional conhecida como AIDA – Asteroid Impact and Deflection Assessment. De acordo com a ESA, AIDA é uma grande colaboração internacional entre a ESA, o Centro Aeroespacial Alemão (DLR), o Observatoire de la Côte d´Azur (OCA), a NASA e o Laboratório de Física Aplicada da Universidade John Hopkins (JHUAPL). 

A DART é apenas uma parte de uma estratégia de defesa planetária maior que é liderada pelo Escritório de Coordenação de Defesa Planetária da NASA, de acordo com Chabot.

"A demonstração desta tecnologia pela DART será um resultado importante para informar as futuras atividades de defesa planetária", disse ela.

“Encontrar, rastrear e caracterizar a população de objetos próximos à Terra é crucialmente importante para o sucesso de quaisquer esforços futuros de mitigação de defesa planetária, dos quais a DART é apenas o primeiro teste”.

RECURSOS ADICIONAIS

• Você pode ver imagens da missão JHUAPL DART na galeria de imagens da missão
• Alternativamente, saiba mais sobre defesa planetária com a ESA.

BIBLIOGRAFIA

• "DART adiado para lançamento em novembro, com o início dos testes ambientais". Voo Espacial da NASA (2021). 
• "DART, o teste da NASA para impedir que um asteroide atinja a Terra". The Planetary Society (2022). 
• "Atualizações do DART". NASA (2022). 
• "DART: Teste de Redirecionamento de Asteroides Duplos". Laboratório de Física Aplicada da Universidade John Hopkins: DART (2022). 
• "Impactador DART". Laboratório de Física Aplicada da Universidade John Hopkins: DART (2022).

—Este artigo foi atualizado em 29 de setembro de 2022 pelo editor da Gaia Ciência para inserir informações sobre a realização da missão DART.

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Referência:

DOBRIJEVIC, Daisy. DART asteroid mission: NASA's first planetary defense spacecraft. Space, Nova York, 18, ago. 2022. References. Disponível em: <https://www.space.com/dart-asteroid-mission>. Acesso em: 21, ago. 2022.

Marcello Franciolle F T I P E
Founder - Gaia Ciência

Marcello é fundador da Gaia Ciência, que é um periódico científico que foi pensado para ser uma ferramenta para entender o universo e o mundo em que vivemos, com temas candentes e fascinantes sobre o Universo e Ciências da Terra para inspirar e encantar as pessoas. Ele é graduando em Administração pelo Centro Universitário N. Sra. do Patrocínio (CEUNSP) – frequentou a Universidade de Sorocaba (UNISO); graduação em Análise de Sistemas e onde participou do Encontro de Pesquisadores e Iniciação Científica (EPIC). Suas paixões são literatura, filosofia, poesia e claro ciência.